JP6044204B2 - Foreign matter separation device and foreign matter separation method - Google Patents

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Description

本発明は、異物分離装置及び異物分離方法に関する。   The present invention relates to a foreign matter separating apparatus and a foreign matter separating method.

粉砕機により微粉末を製造する方法において、粉砕機に投入する原料粉体の粒径を３０μｍ程度とした場合、粉砕平均粒径が４μｍ〜１０μｍ、生産量が１５０ｋｇ／ｈ〜２００ｋｇ／ｈの微粉末を生産できる粉砕機としては、衝突板式粉砕機、対向気流式粉砕機、機械式粉砕機などが挙げられる。   In the method for producing fine powder with a pulverizer, when the particle size of the raw material powder to be charged into the pulverizer is about 30 μm, the fine particle size is 4 μm to 10 μm and the production amount is 150 kg / h to 200 kg / h. Examples of the pulverizer capable of producing powder include a collision plate pulverizer, an opposed airflow pulverizer, and a mechanical pulverizer.

前記衝突板式粉砕機及び前記対向気流式粉砕機は、ジェット気流により原料粉体を加速させるため、多量のエアーを必要とする。そのため、電力消費が極めて多く、エネルギーコスト及び環境負荷が高いという問題がある。   The collision plate pulverizer and the counter airflow pulverizer require a large amount of air in order to accelerate the raw material powder by the jet airflow. Therefore, there is a problem that power consumption is extremely high, and energy cost and environmental load are high.

これに対して、エネルギーコスト及び環境負荷を低減するという観点から、前記衝突板式粉砕機及び前記対向気流式粉砕機よりも効率的な粉砕機として、前記機械式粉砕機が用いられている。前記機械式粉砕機は、高速回転するロータ（回転体）とステータ（固定子）の間に存在する空隙に原料粉体を供給することにより粉砕する。したがって、前記機械式粉砕機ではジェット気流を必要とせず、粉砕の際の圧縮エアー消費がほとんどない。そのため、省エネルギーで微粉末を得ることが可能である。   On the other hand, from the viewpoint of reducing energy cost and environmental load, the mechanical pulverizer is used as a pulverizer more efficient than the collision plate pulverizer and the counter airflow pulverizer. The mechanical pulverizer performs pulverization by supplying raw material powder to a gap existing between a rotor (rotating body) and a stator (stator) that rotate at high speed. Therefore, the mechanical pulverizer does not require a jet stream and consumes almost no compressed air during pulverization. Therefore, it is possible to obtain fine powder with energy saving.

ところで、前記回転体を用いる粉砕機での粉砕に供される原料粉体は、例えば、樹脂、着色剤などを混練し、更に必要に応じて粗粉砕を行って得られる。前記混練は、混練機によって行われる。例えば、電子写真用トナーの原料粉体を得る際、前記混練機としては、通常、スクリューを有する混練機が用いられる。前記スクリューを有する混練機は、例えば、前記スクリューと、前記スクリューの外周に位置するケーシングとを有している。前記スクリューは、その軸に螺旋状の突出部を有している。また、前記スクリュー又は前記ケーシングには、柱状の突起であるピンが設けられている。そして、前記スクリューを有する混練機は、前記スクリューの突出部、及び前記ピンの共同作業によって、効率よく混練を行う。   By the way, the raw material powder to be subjected to pulverization by a pulverizer using the rotating body can be obtained, for example, by kneading a resin, a colorant and the like, and further roughly pulverizing as necessary. The kneading is performed by a kneader. For example, when obtaining a raw material powder for an electrophotographic toner, a kneader having a screw is usually used as the kneader. The kneader having the screw has, for example, the screw and a casing located on the outer periphery of the screw. The screw has a spiral protrusion on its axis. The screw or the casing is provided with a pin that is a columnar protrusion. And the kneader which has the said screw knead | mixes efficiently by the joint part of the protrusion part of the said screw, and the said pin.

前記スクリューを有する混練機により原料粉体を製造すると、前記スクリュー及び前記ピンに由来する金属製異物が前記原料粉体に混入することがある。前記混練機内では、混練の際、高い圧力が発生する。この高い圧力は、前記スクリューの螺旋状の突出部同士の間、前記ピン同士の間、前記螺旋状の突出部と前記ピンとの間などで発生しやすい。そのため、この高い圧力により前記螺旋状の突出部や前記ピンが疲労、衝撃等により破損し、前記金属製異物が発生する。また、例えば、前記混練機において前記スクリューが疲労破壊することが知られている（例えば、特許文献１参照）。疲労破壊した前記スクリューの破片は前記金属製異物となる。   When raw material powder is produced by a kneader having the screw, metal foreign matters derived from the screw and the pin may be mixed into the raw material powder. In the kneader, a high pressure is generated during kneading. This high pressure is likely to occur between the spiral protrusions of the screw, between the pins, between the spiral protrusion and the pin, and the like. For this reason, this high pressure damages the spiral protrusion and the pin due to fatigue, impact, etc., and the metallic foreign matter is generated. In addition, for example, it is known that the screw in the kneader undergoes fatigue failure (see, for example, Patent Document 1). The pieces of the screw that have undergone fatigue failure become the metallic foreign matter.

前記金属製異物が前記原料粉体に混入すると以下の問題が起こる。一つ目は、前記金属製異物が前記原料粉体とともに前記粉砕機内に入ると、前記粉砕機のロータに前記金属製異物が衝突し、ロータを破損させるという問題が起こる。また、ロータとステータとの隙間に前記金属製異物が挟まると、前記金属製異物が粉砕機を停止させるという問題が起こる。二つ目に、前記原料粉体に混入した前記金属製異物が前記粉砕機により粉砕されると、製造後の粉体に前記金属製異物の微細な破片が混入する。そして、例えば、前記粉体としてのトナーに前記金属製異物の微細な破片が混入すると、前記金属製異物の微細な破片が混入されたトナーが、画像形成工程において感光体を傷つけてしまうという問題が起こる。   When the metal foreign matter is mixed into the raw material powder, the following problems occur. The first problem is that when the metallic foreign matter enters the pulverizer together with the raw material powder, the metallic foreign matter collides with the rotor of the pulverizer and damages the rotor. Further, when the metallic foreign matter is caught in the gap between the rotor and the stator, there arises a problem that the metallic foreign matter stops the pulverizer. Secondly, when the metallic foreign matter mixed in the raw material powder is pulverized by the pulverizer, fine fragments of the metallic foreign matter are mixed in the powder after production. For example, if fine particles of the metal foreign matter are mixed in the toner as the powder, the toner in which the fine particles of the metal foreign matter are mixed damages the photoreceptor in the image forming process. Happens.

従来、気体、液体又は固体から不要な物（異物、不要な成分など）を分離する方法としては、例えば、沈降室の中程の側面に含塵気体投入口を設け、前記沈降室の下方に塵埃捕集口を設け、前記含塵気体投入口の上方の前記沈降室内の横方向全面に、塵埃を捕集する網又はフィルターを設け、塵埃が除去された気体を排出する流体排出口を、前記沈降室の上方に設けた重力沈降型集塵装置が提案されている（例えば、特許文献２及び３参照）。これらの提案の技術では、前記沈降室の中程に、前記含塵気体投入口から投入された含塵気体が沈降室の全体を均一かつ平行に前記網又は前記フィルターに向かって上昇するように、前記網又は前記フィルターの下方に流体整流板が配設されている（例えば、特許文献２の図１、及び特許文献３の図１参照）。
また、鉛直面方向に多数の均一な吐出口を開設した吐出面と、鉛直面方向に多数の均一な吸引口を開設した吸引面を適宜間隔を持って対向した空間により沈降室を構成すると共に、前記沈降室の下方に粒子捕集口を開設したホッパーを配置してなり、前記吐出口をその前段に設けた気流分配手段を介して含塵流体投入口と連通すると共に、前記吸引口をその後段に設けた気流分配手段を介して処理流体排出口と連通した重力沈降型集塵装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。この提案の技術では、前記沈降室に前記吐出面と前記吸引面とを横断する方向に延びる山形三角断面を呈する案内板が横架設されている（例えば、特許文献４の図１参照）。
しかし、これらの提案の技術を用いて金属製異物が混入した原料粉体から前記金属製異物を分離しようとしても、沈降室内に設置された流体整流板又は案内板へ衝突した前記金属製異物が不規則な動きをして排出口へ到達してしまい、前記原料粉体から前記金属製異物が分離できない。 Conventionally, as a method of separating unnecessary substances (foreign matter, unnecessary components, etc.) from gas, liquid or solid, for example, a dust-containing gas inlet is provided in the middle side of the settling chamber, and below the settling chamber. A dust collecting port is provided, and a net or a filter for collecting dust is provided on the entire lateral surface in the settling chamber above the dust-containing gas inlet, and a fluid discharge port for discharging the gas from which dust has been removed is provided. Gravity sedimentation type dust collectors provided above the sedimentation chamber have been proposed (see, for example, Patent Documents 2 and 3). In these proposed techniques, in the middle of the settling chamber, the dust-containing gas introduced from the dust-containing gas inlet port rises uniformly and in parallel toward the net or the filter. A fluid rectifying plate is disposed below the mesh or the filter (see, for example, FIG. 1 of Patent Document 2 and FIG. 1 of Patent Document 3).
In addition, a sedimentation chamber is configured by a space in which a discharge surface having a large number of uniform discharge ports in the vertical plane direction and a suction surface having a large number of uniform suction ports in the vertical plane direction facing each other with an appropriate interval. A hopper having a particle collection port disposed below the settling chamber, and the discharge port communicates with a dust-containing fluid input port via an airflow distribution means provided in the preceding stage, and the suction port is A gravity sedimentation type dust collector that communicates with a processing fluid discharge port via an airflow distribution means provided at a subsequent stage has been proposed (see, for example, Patent Document 4). In the proposed technique, a guide plate having a triangular triangular cross section extending in a direction crossing the discharge surface and the suction surface is horizontally installed in the settling chamber (see, for example, FIG. 1 of Patent Document 4).
However, even if the metal foreign matter is separated from the raw material powder mixed with the metal foreign matter using these proposed techniques, the metal foreign matter colliding with the fluid rectifying plate or the guide plate installed in the settling chamber is not detected. The metal foreign matter cannot be separated from the raw material powder due to irregular movement and reaching the discharge port.

また、中空の容器と、前記容器を上下に仕切り、上方側の流動層室及び下方側の気体導入室を形成する仕切部材とを含み、前記容器が、前記気体導入室に開口し、前記仕切部材の各透孔を介して前記気体導入室から前記流動層室に噴出する流動化用気体が供給される気体導入口と、前記流動層室に開口し、原料が供給される投入口と、前記流動層室における下層領域に開口し、粗粉成分及び微粉成分を排出する排出口と、前記流動層室における上層領域に開口する気体排出口とを有する流動層式分級装置が提案されている（例えば、特許文献５参照）。しかし、この提案の技術では、金属製異物が混入した原料粉体から前記金属製異物を分離しようとしても、前記排出口が前記投入口よりも下方にあるため、前記原料粉体から前記金属製異物が分離できない。   And a hollow container, and a partition member that partitions the container up and down to form an upper fluidized bed chamber and a lower gas introduction chamber, the container opening to the gas introduction chamber, and the partition A gas inlet through which fluidizing gas ejected from the gas inlet chamber to the fluidized bed chamber is supplied through each through-hole of the member; an inlet through which the fluidized bed chamber is supplied and the raw material is supplied; There has been proposed a fluidized bed classifier having a discharge port that opens to a lower layer region in the fluidized bed chamber and discharges a coarse powder component and a fine powder component and a gas discharge port that opens to an upper layer region in the fluidized bed chamber. (For example, refer to Patent Document 5). However, in this proposed technique, even if it is attempted to separate the metal foreign matter from the raw material powder mixed with the metal foreign matter, the discharge port is located below the input port. Foreign matter cannot be separated.

また、強磁性体を含んだ異種混合粉体から強磁性体を分離するための強磁性体の分離装置であって、異種混合粉体を分散させた気流あるいは水流が導かれ、強磁性体とそれ以外の粉体とを質量の違いにより分離する分離室と、前記分離室において、前記異種混合粉体中の強磁性体に対して前記強磁性体を分離させたい領域の方向に磁力が作用するように配設された磁場発生装置とを備える強磁性体の分離装置が提案されている（例えば、特許文献６参照）。この提案の技術では、重力沈降室である前記分離室の入口と出口とが同じ高さにあるため（例えば、特許文献６の図１参照）、投入速度が速い場合には、金属製異物が混入した原料粉体から前記金属製異物を分離しようとしても、前記原料粉体から前記金属製異物が分離できない。また、重力沈降室である前記分離室の出口が入口よりも上方にある場合（例えば、特許文献６の図４参照）でも、前記分離室内でサイクロン効果が生じたときには、前記原料粉体から前記金属製異物が分離できない。   Also, a separator for separating a ferromagnetic material from a heterogeneous mixed powder containing a ferromagnetic material, wherein an air flow or a water flow in which the heterogeneous mixed powder is dispersed is guided, In the separation chamber that separates the other powders by the difference in mass, and in the separation chamber, a magnetic force acts in the direction of the region in which the ferromagnetic material is to be separated from the ferromagnetic material in the heterogeneous mixed powder. There has been proposed a separation apparatus for a ferromagnetic material that includes a magnetic field generation device arranged to do so (see, for example, Patent Document 6). In this proposed technique, the entrance and exit of the separation chamber, which is a gravity sedimentation chamber, are at the same height (see, for example, FIG. 1 of Patent Document 6). Even if it is attempted to separate the metallic foreign matter from the mixed raw material powder, the metallic foreign matter cannot be separated from the raw material powder. Even when the outlet of the separation chamber, which is a gravity settling chamber, is above the inlet (see, for example, FIG. 4 of Patent Document 6), when a cyclone effect occurs in the separation chamber, Metal foreign objects cannot be separated.

したがって、金属製異物が混入した粉体から前記金属製異物を分離できる異物分離装置の提供が求められているのが現状である。   Therefore, at present, there is a demand for providing a foreign matter separating apparatus that can separate the metallic foreign matter from the powder mixed with the metallic foreign matter.

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、金属製異物が混入した粉体から前記金属製異物を分離できる異物分離装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, an object of the present invention is to provide a foreign matter separating apparatus capable of separating the metallic foreign matter from the powder mixed with the metallic foreign matter.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明の異物分離装置は、粉体中に含まれる金属製異物を、重力を利用して前記粉体から分離する異物分離室と、前記異物分離室に接続され、前記粉体を前記異物分離室に供給する投入管と、前記異物分離室に接続され、前記粉体を前記異物分離室から排出する排出管とを有し、
前記異物分離室において、前記排出管と前記異物分離室との接続部が、前記投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されており、
前記投入管が、前記投入管の内面の重力方向と反対方向側に、前記投入管における前記粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくする遮蔽部分を有することを特徴とする。 Means for solving the problems are as follows. That is,
The foreign matter separation device of the present invention is connected to a foreign matter separation chamber that separates metallic foreign matter contained in powder from the powder using gravity, and the foreign matter separation chamber, and the powder is separated from the foreign matter. An input pipe for supplying to the chamber; and a discharge pipe connected to the foreign matter separation chamber for discharging the powder from the foreign matter separation chamber;
In the foreign matter separation chamber, the connection portion between the discharge pipe and the foreign matter separation chamber is disposed on the opposite side to the direction of gravity than the connection portion between the input tube and the foreign matter separation chamber,
The charging pipe has a shielding portion for partially reducing a cross-sectional area of the charging pipe in a direction orthogonal to the powder conveyance direction on the side opposite to the direction of gravity of the inner surface of the charging pipe. And

本発明によると、従来における前記諸問題を解決することができ、金属製異物が混入した粉体から前記金属製異物を分離できる異物分離装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the said various problems in the past can be solved, and the foreign material separation apparatus which can isolate | separate the said metal foreign material from the powder in which the metal foreign material was mixed can be provided.

図１は、本発明の異物分離装置の一例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the foreign matter separating apparatus of the present invention. 図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図３は、異物分離装置の投入管に形成された遮蔽部分の他の一例を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the shielding portion formed on the input pipe of the foreign matter separating apparatus. 図４は、異物分離装置の投入管に形成された遮蔽部分の他の一例を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the shielding portion formed on the input pipe of the foreign matter separating apparatus. 図５は、異物分離装置における排出管と異物分離室との接続部に形成された突出部の他の一例を示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another example of the protruding portion formed at the connection portion between the discharge pipe and the foreign matter separating chamber in the foreign matter separating apparatus. 図６は、本発明の異物分離装置の他の一例を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view showing another example of the foreign matter separating apparatus of the present invention. 図７は、本発明の異物分離装置の他の一例を示す概略断面図である。FIG. 7 is a schematic sectional view showing another example of the foreign matter separating apparatus of the present invention. 図８は、本発明の異物分離装置を用いたトナーの製造方法の一例の概略流れ図である。FIG. 8 is a schematic flowchart of an example of a toner manufacturing method using the foreign matter separating apparatus of the present invention. 図９は、粉砕機の一例を示す概略断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of a pulverizer. 図１０は、実施例で用いた異物分離装置の概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the foreign matter separating apparatus used in the examples.

（異物分離装置、及び異物分離方法）
本発明の異物分離装置は、異物分離室と、投入管と、排出管とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
本発明の異物分離方法は、前記異物分離装置の前記異物分離室において、重力を利用して粉体中に含まれる金属製異物を前記粉体から分離する工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。 (Foreign matter separation device and foreign matter separation method)
The foreign matter separation device of the present invention has at least a foreign matter separation chamber, an input pipe, and a discharge pipe, and further includes other members as necessary.
The foreign matter separation method of the present invention includes at least a step of separating the metallic foreign matter contained in the powder from the powder using gravity in the foreign matter separation chamber of the foreign matter separation device, and further if necessary. , Including other steps.

前記金属製異物は、前記粉体を製造する過程において前記粉体に混入することがある。
例えば、前記粉体は、結着樹脂、着色剤などを混練し、更に必要に応じて粗粉砕を行って得られる。前記混練は、混練機によって行われる。前記混練機としては、例えば、スクリューを有する混練機が用いられる（例えば、特開平１１−７７６６７号公報の図４参照）。前記スクリューを有する混練機は、例えば、前記スクリューと、前記スクリューの外周に位置するケーシングとを有している。前記スクリューは、その軸に螺旋状の突出部を有している。また、前記スクリュー又は前記ケーシングには、柱状の突起であるピンが設けられている。そして、前記スクリューを有する混練機は、前記スクリューの突出部、及び前記ピンの共同作業によって、混練を行う。前記混練機内では、混練の際、高い圧力が発生する。この高い圧力は、前記スクリューの螺旋状の突出部同士の間、前記ピン同士の間、前記螺旋状の突出部と前記ピンとの間などで発生しやすい。そのため、この高い圧力により前記螺旋状の突出部や前記ピンが疲労、衝撃等により破損し、前記金属製異物が発生する。また、前記混練機において前記スクリューは疲労破壊を起こす。疲労破壊した前記スクリューの破片は前記金属製異物となる。
そのようにして、前記金属製異物が前記粉体に混入された場合でも、本発明の異物分離装置及び異物分離方法は、前記金属製異物と前記粉体とを分離できる。また、そうすることで、例えば、前記粉体としてトナー原料粉体を用いてトナーを製造する際には、前記金属製異物が回転体を有する粉砕手段に入ること、及び前記金属製異物が製造されるトナーに入ることを防ぐことができる。 The metallic foreign matter may be mixed into the powder in the course of manufacturing the powder.
For example, the powder can be obtained by kneading a binder resin, a colorant and the like, and further roughly pulverizing as necessary. The kneading is performed by a kneader. As the kneader, for example, a kneader having a screw is used (for example, see FIG. 4 of JP-A-11-77667). The kneader having the screw has, for example, the screw and a casing located on the outer periphery of the screw. The screw has a spiral protrusion on its axis. The screw or the casing is provided with a pin that is a columnar protrusion. And the kneader which has the said screw kneads by the joint part of the protrusion part of the said screw, and the said pin. In the kneader, a high pressure is generated during kneading. This high pressure is likely to occur between the spiral protrusions of the screw, between the pins, between the spiral protrusion and the pin, and the like. For this reason, this high pressure damages the spiral protrusion and the pin due to fatigue, impact, etc., and the metallic foreign matter is generated. In the kneader, the screw causes fatigue failure. The pieces of the screw that have undergone fatigue failure become the metallic foreign matter.
Thus, even when the metallic foreign matter is mixed in the powder, the foreign matter separating device and the foreign matter separating method of the present invention can separate the metallic foreign matter and the powder. In addition, for example, when toner is manufactured using toner raw material powder as the powder, the metal foreign matter enters the crushing means having a rotating body, and the metal foreign matter is manufactured. Can be prevented from entering the toner.

前記金属製異物の材質としては、例えば、ステンレス、スチール、ジュラルミン(アルミ合金)、チタン合金などが挙げられる。
前記金属製異物の大きさとしては、例えば、１ｍｍ〜１０ｍｍなどが挙げられる。前記金属製異物の形状が不定形の場合、前記大きさは、前記金属製異物を内包する球の直径とする。 Examples of the metal foreign material include stainless steel, steel, duralumin (aluminum alloy), and titanium alloy.
As a magnitude | size of the said metal foreign material, 1 mm-10 mm etc. are mentioned, for example. When the shape of the metallic foreign matter is indefinite, the size is the diameter of a sphere that contains the metallic foreign matter.

＜異物分離室、投入管、及び排出管＞
前記異物分離室としては、前記粉体中に含まれる前記金属製異物を、重力を利用して前記粉体から分離するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記投入管としては、前記異物分離室に接続され、前記粉体を前記異物分離室に供給するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記排出管としては、前記異物分離室に接続され、前記粉体を前記異物分離室から排出するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 <Foreign substance separation chamber, input pipe, and discharge pipe>
The foreign matter separation chamber is not particularly limited as long as it separates the metallic foreign matter contained in the powder from the powder using gravity, and may be appropriately selected according to the purpose. it can.
The input tube is not particularly limited as long as it is connected to the foreign matter separation chamber and supplies the powder to the foreign matter separation chamber, and can be appropriately selected according to the purpose.
The discharge pipe is not particularly limited as long as it is connected to the foreign matter separation chamber and discharges the powder from the foreign matter separation chamber, and can be appropriately selected according to the purpose.

前記異物分離室、前記投入管、及び前記排出管は、それらの接続部が接合によって得られたものであってもよいし、それらの接続部が明確になっていないものであってもよい。前記接続部が明確になっていないものとしては、例えば、前記異物分離室、前記投入管、及び前記排出管が、１本の管から内径を変化させるなどして形成されたものであってもよい。   The foreign substance separation chamber, the input pipe, and the discharge pipe may be obtained by joining their connection parts, or may not be clear of their connection parts. For example, the foreign substance separation chamber, the input pipe, and the discharge pipe may be formed by changing the inner diameter from a single pipe as the connection portion is not clear. Good.

前記異物分離室において、前記排出管と前記異物分離室との接続部は、前記投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されている。そうすることにより、重力を効果的に利用して前記粉体と前記金属製異物との分離を行うことができる。   In the foreign matter separation chamber, the connection portion between the discharge pipe and the foreign matter separation chamber is disposed on the opposite side to the direction of gravity than the connection portion between the input tube and the foreign matter separation chamber. By doing so, the powder can be separated from the metallic foreign matter by effectively using gravity.

前記投入管における前記投入管と前記異物分離室との接続部側の一端の中心部は、前記一端と反対側の他端の中心部よりも、重力方向側にあることが好ましい。そうすることにより、前記異物分離室におけるサイクロンの発生を抑制し、前記金属製異物が前記粉体と分離される前に前記排出管から排出されることを防ぐことができる。
前記投入管における前記投入管と前記異物分離室との接続部側の一端の中心部、及び前記一端と反対側の他端の中心部を結ぶ配管中心線と、重力方向と直交する方向とがなす角度は、０°超５０°以下が好ましく、３°〜３０°がより好ましい。そうすることにより、サイクロンの発生をより抑制できる。 It is preferable that the center portion of one end of the input tube on the connection portion side between the input tube and the foreign substance separation chamber is on the gravity direction side than the central portion of the other end opposite to the one end. By doing so, generation | occurrence | production of the cyclone in the said foreign material separation chamber can be suppressed, and it can prevent that the said metal foreign material is discharged | emitted from the said discharge pipe before isolate | separating from the said powder.
A pipe center line connecting a central portion of one end of the charging pipe on the connection portion side between the charging pipe and the foreign substance separation chamber, and a central portion of the other end opposite to the one end, and a direction orthogonal to the direction of gravity The angle formed is preferably more than 0 ° and not more than 50 °, more preferably 3 ° to 30 °. By doing so, generation | occurrence | production of a cyclone can be suppressed more.

前記投入管は、前記投入管の内面の重力方向と反対方向側に、前記投入管における前記粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくする遮蔽部分を有する。そうすることにより、前記異物分離室に堆積して損失となる前記粉体の量を低減できる。また、前記異物分離室におけるサイクロンの発生を抑制する点でも、前記投入管が前記遮蔽部分を有することが好ましい。
前記遮蔽部分は、前記投入管における前記粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくするものであれば、その形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記遮蔽部分は、前記投入管の内面の重力方向と反対方向側から重力方向に向かって順次前記投入管の内面を遮蔽する構造であることが好ましい。
前記遮蔽部分は、前記投入管における前記粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を０％超６０％以下に小さくすることが好ましく、２０％〜３０％小さくすることがより好ましい。言い換えれば、前記投入管における前記粉体の搬送方向と直交する方向の断面における前記遮蔽部分の面積は、前記粉体の搬送方向と直交する方向の断面における前記投入管の面積に対して、０％超６０％以下が好ましく、２０％〜３０％がより好ましい。そうすることにより、前記異物分離室に沈降する前記粉体の量をより低減できる。また、前記異物分離室におけるサイクロンの発生をより抑制できる。 The charging pipe has a shielding portion that partially reduces the cross-sectional area of the charging pipe in the direction perpendicular to the powder conveyance direction on the side opposite to the direction of gravity of the inner surface of the charging pipe. By doing so, it is possible to reduce the amount of the powder that accumulates and becomes a loss in the foreign matter separation chamber. In addition, it is preferable that the input pipe has the shielding portion in terms of suppressing the generation of a cyclone in the foreign substance separation chamber.
The shape of the shielding portion is not particularly limited as long as it partially reduces the cross-sectional area in the direction orthogonal to the powder conveyance direction in the charging tube, and is appropriately selected according to the purpose. can do.
It is preferable that the shielding portion has a structure that shields the inner surface of the charging tube sequentially from the direction opposite to the gravity direction of the inner surface of the charging tube in the direction of gravity.
The shielding portion preferably has a cross-sectional area in a direction perpendicular to the powder conveyance direction in the charging tube, preferably less than 0% to 60% or less, and more preferably 20% to 30%. In other words, the area of the shielding portion in the cross section in the direction orthogonal to the powder conveying direction in the charging pipe is 0 with respect to the area of the charging pipe in the cross section in the direction orthogonal to the powder conveying direction. % Over 60% is preferable, and 20% to 30% is more preferable. By doing so, the quantity of the said powder settled in the said foreign material separation chamber can be reduced more. Moreover, generation | occurrence | production of the cyclone in the said foreign material separation chamber can be suppressed more.

前記排出管は、前記異物分離室の重力方向と反対方向側の面に接続されていることが好ましい。そうすることにより、より効果的に前記粉体と、前記金属製異物とを分離できる。   It is preferable that the discharge pipe is connected to a surface of the foreign substance separation chamber on the side opposite to the direction of gravity. By doing so, the said powder and the said metal foreign material can be isolate | separated more effectively.

前記異物分離室は、前記排出管と前記異物分離室との接続部に、前記異物分離室の内側に突出した突出部を有することが好ましい。そうすることにより、たとえ前記異物分離室内にサイクロンが発生しても、前記金属製異物が、前記排出管に入ることを防ぐことができる。
前記突出部の突出長さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記異物分離室の重力方向の長さに対して、１％〜５％が好ましく、２％〜４％がより好ましい。前記突出長さが、１％未満であると、前記異物分離室内にサイクロンが発生しやすくなり、そのうず流により遠心力で前記金属製異物が前記排出管に流入することがあり、５％を超えると、前記投入管の断面積が小さくなることにより、吸引圧力損失が増大することで、吸引風量が低下し、例えば、後続する粉砕における粉砕処理能力を損なうことがある。前記突出長さが、前記より好ましい範囲内であると、前記金属製異物混入防止と前記粉砕処理能力確保の点で有利である。
ここで、前記異物分離室の重力方向の長さとは、例えば、図１に示す異物分離室２においては、高さ方向の長さである。 It is preferable that the foreign matter separation chamber has a protruding portion that protrudes inside the foreign matter separation chamber at a connection portion between the discharge pipe and the foreign matter separation chamber. By doing so, even if a cyclone is generated in the foreign matter separation chamber, the metallic foreign matter can be prevented from entering the discharge pipe.
There is no restriction | limiting in particular as protrusion length of the said protrusion part, Although it can select suitably according to the objective, 1%-5% are preferable with respect to the length of the gravitational direction of the said foreign material separation chamber, and 2 % To 4% is more preferable. If the protruding length is less than 1%, a cyclone is likely to be generated in the foreign matter separation chamber, and the metal foreign matter may flow into the discharge pipe by centrifugal force due to the vortex flow, and 5% If it exceeds, the cross-sectional area of the charging pipe is reduced, and the suction pressure loss is increased, so that the suction air volume is reduced, and for example, the pulverization processing ability in the subsequent pulverization may be impaired. When the protrusion length is within the more preferable range, it is advantageous in preventing the metallic foreign matter from being mixed and securing the pulverization ability.
Here, the length in the gravity direction of the foreign substance separation chamber is, for example, the length in the height direction in the foreign substance separation chamber 2 shown in FIG.

前記排出管と前記異物分離室との接続部と、前記投入管と前記異物分離室との接続部との距離（Ｌ）は、下記式（１）を満たすことが好ましい。
ｍ×ｇ×Ｌｈ＞（１／２）×ｍ×ｖ２ ・・・式（１）
ただし、上記式（１）中、Ｌｈは、前記距離（Ｌ）の重力方向の成分〔ｍ〕を表し、ｍは、前記金属製異物の質量〔ｇ〕を表し、ｇは、重量加速度〔ｍ／ｓ２〕を表し、ｖは、前記投入管と前記異物分離室との接続部における前記金属製異物の速度〔ｍ／ｓ〕を表す。
そうすることにより、前記投入管から前記異物分離室に入った前記金属製異物の運動エネルギー〔（１／２）ｍｖ２〕よりも、前記投入管から前記排出管まで前記金属製異物を移動させる位置エネルギー（ｍｇＬｈ）の方が大きくなるため、前記異物分離室内で前記金属製異物が前記異物分離室内の内壁などに当たり、突発的に前記排出管に向かって飛んでいっても、前記金属製異物は、前記排出管のある高さまで届かない。
ここで、例えば、前記金属製異物の質量ｍとしては、例えば、０．００４ｇ〜４．０ｇが挙げられる。前記投入管と前記異物分離室との接続部における前記金属製異物の速度ｖとしては、１７．５ｍ／ｓ〜２８．０ｍ／ｓが好ましく、１９．２ｍ／ｓ〜２５．４ｍ／ｓがより好ましい。 It is preferable that a distance (L) between a connection portion between the discharge pipe and the foreign matter separation chamber and a connection portion between the input pipe and the foreign matter separation chamber satisfies the following formula (1).
m × g × L h > (1/2) × m × v 2 Formula (1)
However, in the above formula (1), L h denotes a gravity direction component [m] of the distance (L), m represents the mass [g] of the metallic foreign matters, g is the weight acceleration [ m / s 2 ], and v represents the velocity [m / s] of the metallic foreign matter at the connecting portion between the input pipe and the foreign matter separation chamber.
By doing so, the metal foreign matter is moved from the input tube to the discharge tube rather than the kinetic energy [(1/2) mv 2 ] of the metal foreign matter that has entered the foreign matter separation chamber from the input tube. Since the potential energy (mgL h ) is larger, the metallic foreign matter hits the inner wall of the foreign matter separation chamber in the foreign matter separation chamber and suddenly flies toward the discharge pipe. Foreign matter does not reach the height of the discharge pipe.
Here, for example, examples of the mass m of the metal foreign matter include 0.004 g to 4.0 g. The speed v of the metallic foreign matter at the connecting portion between the input pipe and the foreign matter separation chamber is preferably 17.5 m / s to 28.0 m / s, more preferably 19.2 m / s to 25.4 m / s. preferable.

前記異物分離室、前記投入管、前記排出管、前記遮蔽部分、及び前記突出部の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステンレスなどが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a material of the said foreign material separation chamber, the said input pipe, the said discharge pipe, the said shielding part, and the said protrusion part, According to the objective, it can select suitably, For example, stainless steel etc. are mentioned.

前記異物分離室の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円筒形状などが挙げられる。
前記投入管の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記投入管の断面積が最小となる断面（ただし、前記遮蔽部分を含む断面を除く）において円形、楕円形などが挙げられる。
前記排出管の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記排出管の断面積が最小となる断面において円形、楕円形などが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as a shape of the said foreign material separation chamber, According to the objective, it can select suitably, For example, a cylindrical shape etc. are mentioned.
The shape of the input pipe is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, in a cross section where the cross-sectional area of the input pipe is minimized (excluding the cross section including the shielding portion). Examples include a circle and an ellipse.
There is no restriction | limiting in particular as a shape of the said discharge pipe, According to the objective, it can select suitably, For example, circular, an ellipse etc. are mentioned in the cross section where the cross-sectional area of the said discharge pipe becomes the minimum.

前記異物分離室の断面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１４ｍ２〜０．３０ｍ２が好ましく、０．１６ｍ２〜０．２８ｍ２がより好ましく、０．１７ｍ２〜０．２５ｍ２が特に好ましい。
ここで、前記異物分離室の断面積とは、例えば、図１に示す異物分離室２においては、重力方向に直交する方向の断面における、前記異物分室内の空間の断面積である。 The cross-sectional area of the foreign matter separating chamber is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, is preferably 0.14m 2 ~0.30m 2, 0.16m 2 ~0.28m 2 Gayori 0.17 m 2 to 0.25 m 2 is particularly preferable.
Here, the cross-sectional area of the foreign substance separation chamber is, for example, the cross-sectional area of the space in the foreign substance compartment in the cross section perpendicular to the direction of gravity in the foreign substance separation chamber 2 shown in FIG.

前記投入管の断面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０１７ｍ２〜０．０４２ｍ２が好ましく、０．０１８ｍ２〜０．０３９ｍ２がより好ましく、０．０２０ｍ２〜０．０３５ｍ２が特に好ましい。
ここで、前記投入管の断面積とは、例えば、図１に示す投入管３においては、粉体の搬送方向（中心部２３と中心部３３とを結ぶ配管中心線と平行方向）に直交する方向の断面における、前記投入管内の空間の断面積である。 The cross-sectional area of the feeding pipe is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.017m 2 ~0.042m 2, more preferably 0.018m 2 ~0.039m 2 0.020 m 2 to 0.035 m 2 is particularly preferable.
Here, for example, in the charging pipe 3 shown in FIG. 1, the cross-sectional area of the charging pipe is orthogonal to the powder conveyance direction (a direction parallel to the pipe center line connecting the central portion 23 and the central portion 33). It is the cross-sectional area of the space in the said injection pipe in the cross section of a direction.

前記排出管の断面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０２０ｍ２〜０．０５９ｍ２が好ましく、０．０２２ｍ２〜０．０５４ｍ２がより好ましく、０．０２４ｍ２〜０．０４９ｍ２が特に好ましい。
ここで、前記排出管の断面積とは、例えば、図１に示す排出管４においては、粉体の搬送方向に直交する方向の断面における、前記排出管内の空間の断面積である。 The cross-sectional area of the discharge pipe is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.020m 2 ~0.059m 2, more preferably 0.022m 2 ~0.054m 2 , 0.024m 2 ~0.049m 2 is particularly preferred.
Here, the cross-sectional area of the discharge pipe is, for example, the cross-sectional area of the space in the discharge pipe in the cross section in the direction orthogonal to the powder conveyance direction in the discharge pipe 4 shown in FIG.

前記投入管の断面積（Ｓ１）と、前記異物分離室の断面積（Ｓ０）との比（Ｓ１／Ｓ０×１００（％））としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０％〜５０％が好ましく、２０％〜４０％がより好ましい。   The ratio (S1 / S0 × 100 (%)) between the cross-sectional area (S1) of the input pipe and the cross-sectional area (S0) of the foreign substance separation chamber is not particularly limited and should be appropriately selected according to the purpose. However, 10% to 50% is preferable, and 20% to 40% is more preferable.

前記排出管の断面積（Ｓ２）と、前記異物分離室の断面積（Ｓ０）との比（Ｓ２／Ｓ０×１００（％））としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０％〜５０％が好ましく、２０％〜４０％がより好ましい。   The ratio (S2 / S0 × 100 (%)) between the cross-sectional area (S2) of the discharge pipe and the cross-sectional area (S0) of the foreign matter separation chamber is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. However, 10% to 50% is preferable, and 20% to 40% is more preferable.

前記投入管における前記粉体の搬送気体の速度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１６．０ｍ／ｓ〜３１．０ｍ／ｓが好ましく、１９．２ｍ／ｓ〜２５．４ｍ／ｓがより好ましい。前記速度が、１６．０ｍ／ｓ未満であると、前記投入管内に前記粉体が付着し、製造量を低下させること、及び配管詰まりにより、前記投入管内を前記粉体で閉塞させることがあり、３１．０ｍ／ｓを超えると、風量が大きくなることで、圧力損失が増加し、この圧力損失を低下させるための設備スケールアップが必要になり、より多くの設備投資、設置スペース、及び付帯設備の追加を要することがある。前記速度が、前記より好ましい範囲内であると、投資コスト及びスペースミニマムで安定的な生産稼動の点で有利である。   The speed of the carrier gas for the powder in the charging pipe is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 16.0 m / s to 31.0 m / s, 19.2 m / s s to 25.4 m / s is more preferable. If the speed is less than 16.0 m / s, the powder may adhere to the input pipe, resulting in a decrease in production amount and clogging of the input pipe with the powder. If it exceeds 31.0 m / s, the pressure loss will increase due to the increase in the air flow, and it will be necessary to scale up the equipment to reduce this pressure loss. More capital investment, installation space, and incidental Additional equipment may be required. If the speed is within the more preferable range, it is advantageous in terms of investment cost and space minimum and stable production operation.

前記異物分離室における前記粉体の搬送気体の速度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３．０ｍ／ｓ以下が好ましく、２．１ｍ／ｓ〜２．９ｍ／ｓがより好ましい。前記速度が、３．０ｍ／ｓを超えると、旋回している沈降物が、前記異物分離室内の側面に生じた突起部に当って跳ね上がることがある。前記速度が、前記より好ましい範囲内であると、前記金属製異物の跳ね上がり抑制の点で有利である。
前記異物分離室における前記速度は、前記異物分離室において直接測定する必要はなく、例えば、前記粉体を搬送するために用いる送風機の送風量と、前記異物分離室の断面積とから計算により求めることができる。 There is no restriction | limiting in particular as the speed of the carrier gas of the said powder in the said foreign material separation chamber, Although it can select suitably according to the objective, 3.0 m / s or less is preferable and 2.1 m / s-2. 9 m / s is more preferable. If the speed exceeds 3.0 m / s, the swirling sediment may hit the protrusions formed on the side surfaces in the foreign matter separation chamber and jump up. When the speed is within the more preferable range, it is advantageous in terms of suppressing the metallic foreign matter from jumping up.
The speed in the foreign matter separation chamber does not need to be directly measured in the foreign matter separation chamber. For example, the speed is obtained from a blower amount of a blower used for conveying the powder and a cross-sectional area of the foreign matter separation chamber. be able to.

前記投入管における前記粉体の搬送気体の速度（Ｖｉｎ）と、前記異物分離室における前記粉体の搬送気体の速度（Ｖｏｕｔ）との関係としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、次式Ｖｉｎ≧８×Ｖｏｕｔを満たすことが、前記粉体と前記金属製異物との分離の点で好ましい。   The relationship between the velocity (Vin) of the carrier gas for the powder in the charging tube and the velocity (Vout) of the carrier gas for the powder in the foreign matter separation chamber is not particularly limited and is appropriately selected depending on the purpose. However, it is preferable to satisfy the following expression Vin ≧ 8 × Vout from the viewpoint of separation of the powder from the metal foreign matter.

前記異物分離室は、その室内に、前記粉体の搬送気体の流れを前記排出管へ誘導する案内板を有しないことが好ましい。前記案内板を有することにより、前記粉体と前記金属製異物とが分離する前に、前記金属製異物を含んだ前記粉体が前記排出管に達することがある。前記案内板としては、例えば、板状部材であって、前記板状部材の表面における前記表面と平行な一の方向が、前記排出管と前記異物分離室との接続部である排出口に向くように配置された板状部材などが挙げられる。   It is preferable that the foreign substance separation chamber does not have a guide plate for guiding the flow of the carrier gas for the powder to the discharge pipe. By having the guide plate, the powder containing the metallic foreign matter may reach the discharge pipe before the powder and the metallic foreign matter are separated. The guide plate is, for example, a plate-like member, and one direction parallel to the surface of the plate-like member faces a discharge port which is a connection portion between the discharge pipe and the foreign substance separation chamber. The plate-shaped member arrange | positioned like this is mentioned.

ここで、図を用いて前記異物分離装置の一例を説明する。図１は、異物分離装置の一例を示す概略断面図である。図１の異物分離装置１は、異物分離室２と、投入管３と、排出管４とを有する。異物分離室２は、中空で円筒形状をしている。投入管３及び排出管４は、中空で円筒形状をしている。投入管３は、異物分離室２の側面（周面）の下方側（重力方向側）に接続されている。投入管３と異物分離室２との接続部は、投入口１３を有している。排出管４は、異物分離室２の重力方向と反対方向側の面（上面）に接続されている。排出管４と異物分離室２との接続部は、排出口１４を有している。   Here, an example of the foreign matter separating apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a foreign matter separating apparatus. A foreign matter separating apparatus 1 in FIG. 1 includes a foreign matter separating chamber 2, an input pipe 3, and a discharge pipe 4. The foreign substance separation chamber 2 is hollow and has a cylindrical shape. The input tube 3 and the discharge tube 4 are hollow and cylindrical. The input tube 3 is connected to the lower side (gravity direction side) of the side surface (circumferential surface) of the foreign matter separation chamber 2. The connecting portion between the input tube 3 and the foreign matter separation chamber 2 has an input port 13. The discharge pipe 4 is connected to the surface (upper surface) on the opposite side to the direction of gravity of the foreign substance separation chamber 2. The connecting portion between the discharge pipe 4 and the foreign matter separation chamber 2 has a discharge port 14.

図１において、投入管３における投入管３と異物分離室２との接続部側の一端の中心部２３は、前記一端と反対側の他端の中心部３３よりも、重力方向側（下方側）にある。そうすることにより、異物分離室２内において気流に乱れを生じさせ、サイクロンの発生を抑制し、前記金属製異物が前記粉体と分離される前に排出管４から排出されることを防ぐことができる。
具体的には、図１において、投入管３における投入管３と異物分離室２との接続部側の一端の中心部２３、及び前記一端と反対側の他端の中心部３３を結ぶ配管中心線４３と、重力方向と直交する方向とがなす角度（θ）は、６°となっている。 In FIG. 1, the center portion 23 at one end of the input tube 3 on the connection portion side between the input tube 3 and the foreign matter separation chamber 2 is closer to the gravitational direction (lower side) than the center portion 33 at the other end opposite to the one end. )It is in. By doing so, the airflow is disturbed in the foreign matter separation chamber 2, the generation of cyclone is suppressed, and the metallic foreign matter is prevented from being discharged from the discharge pipe 4 before being separated from the powder. Can do.
Specifically, in FIG. 1, the center of the pipe connecting the center portion 23 at one end of the input tube 3 on the connection portion side between the input tube 3 and the foreign matter separation chamber 2 and the center portion 33 at the other end opposite to the one end. The angle (θ) formed by the line 43 and the direction orthogonal to the direction of gravity is 6 °.

投入管３は、投入管３の内面の重力方向と反対方向側に、投入管３における粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくする遮蔽部分５を有する。
図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図２において、遮蔽部分５は、投入管３の内周上の２点Ｘ１及びＸ２を結ぶ弧（劣弧）Ｘ１Ｘ２と弦Ｘ１Ｘ２とで囲まれた弓形をしている。遮蔽部分５は、投入管３における粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくしている。
図２に示す遮蔽部分５は、投入管３の内面の重力方向と反対方向側から重力方向に向かって順次投入管３の内面を遮蔽する構造となっている。
投入管３が遮蔽部分５を有さない場合、異物分離室２における投入管３の下部に定常的な渦が発生することがあり、この定常的な渦により、異物分離室２の重力方向の面（底面）に粉体が堆積することがある。
投入管３が遮蔽部分５を有することで、非定常な渦を発生させることができ、前記定常的な渦による粉体の堆積を防ぐことができる。
また、投入管３が遮蔽部分５を有することで、異物分離室２におけるサイクロンの発生を抑制することもできる。 The charging pipe 3 has a shielding portion 5 that partially reduces the area of the cross section in the direction orthogonal to the powder conveyance direction in the charging pipe 3 on the side opposite to the direction of gravity of the inner surface of the charging pipe 3.
2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In FIG. 2, the shielding portion 5 has an arcuate shape surrounded by an arc (subordinate arc) X1X2 and a string X1X2 connecting two points X1 and X2 on the inner periphery of the charging tube 3. The shielding portion 5 partially reduces the cross-sectional area in the direction orthogonal to the powder conveyance direction in the charging tube 3.
The shielding portion 5 shown in FIG. 2 has a structure that shields the inner surface of the input tube 3 sequentially from the direction opposite to the direction of gravity of the inner surface of the input tube 3 in the direction of gravity.
When the input pipe 3 does not have the shielding portion 5, a steady vortex may be generated in the lower part of the input pipe 3 in the foreign matter separation chamber 2, and this steady vortex causes the foreign matter separation chamber 2 in the gravitational direction. Powder may accumulate on the surface (bottom surface).
Since the charging tube 3 has the shielding portion 5, an unsteady vortex can be generated, and powder accumulation due to the steady vortex can be prevented.
In addition, since the input pipe 3 has the shielding portion 5, the generation of a cyclone in the foreign material separation chamber 2 can be suppressed.

なお、投入管３が遮蔽部分５を有することに加え、投入管３における投入管３と異物分離室２との接続部側の一端の中心部２３が、前記一端と反対側の他端の中心部３３よりも、重力方向側にあることを併用することにより、前記定常的な渦の領域を狭くでき、異物分離室２の重力方向の面（底面）への粉体の堆積を防ぐ効果は、より顕著になる。   In addition, in addition to the input pipe 3 having the shielding portion 5, the center portion 23 at one end of the input pipe 3 on the connection portion side between the input pipe 3 and the foreign matter separation chamber 2 is the center of the other end opposite to the one end. The effect of preventing the accumulation of powder on the surface (bottom surface) in the gravitational direction of the foreign substance separation chamber 2 can be narrowed by using the fact that it is on the gravity direction side rather than the portion 33. , Become more prominent.

遮蔽部分５は、投入管３における粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくするものであれば、その形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。遮蔽部分５は、図１に示すような板状であってもよいし、図３に示すような、断面において突起状であってもよい。また、遮蔽部分５は、図４に示すように、投入管３の管壁を変形させて形成したものであってもよい。   The shape of the shielding portion 5 is not particularly limited as long as it partially reduces the area of the cross section in the direction orthogonal to the powder conveyance direction in the charging tube 3, and is appropriately selected depending on the purpose. be able to. The shielding portion 5 may have a plate shape as shown in FIG. 1 or may have a protruding shape in a cross section as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 4, the shielding portion 5 may be formed by deforming the tube wall of the charging tube 3.

図１において、異物分離室２は、排出管４と異物分離室２との接続部に、異物分離室２の内側に突出した突出部６を有する。異物分離室２内にサイクロンが発生した場合でも、突出部６は、金属製異物が排出管４に入ることを防ぐ。
突出部６の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、図５に示すような、断面において突起状であってもよい。
図１において、突出部６の突出長さ（Ｌ６）は、異物分離室２の重力方向の長さの３％である。 In FIG. 1, the foreign matter separation chamber 2 has a protruding portion 6 that protrudes inside the foreign matter separation chamber 2 at a connection portion between the discharge pipe 4 and the foreign matter separation chamber 2. Even when a cyclone is generated in the foreign matter separation chamber 2, the protruding portion 6 prevents the metallic foreign matter from entering the discharge pipe 4.
There is no restriction | limiting in particular as a shape of the protrusion part 6, According to the objective, it can select suitably, For example, a protrusion shape may be sufficient in a cross section as shown in FIG.
In FIG. 1, the protruding length (L 6 ) of the protruding portion 6 is 3% of the length of the foreign material separation chamber 2 in the gravity direction.

図１に示す異物分離室２において、排出管４と異物分離室２との接続部と、投入管３と異物分離室２との接続部との距離（Ｌ）は、下記式（１）を満たすようになっている。
ｍ×ｇ×Ｌｈ＞（１／２）×ｍ×ｖ２ ・・・式（１）
ただし、上記式（１）中、Ｌｈは、前記距離（Ｌ）の重力方向の成分〔ｍ〕を表し、ｍは、前記金属製異物の質量〔ｇ〕を表し、ｇは、重量加速度〔ｍ／ｓ２〕を表し、ｖは、前記投入管と前記異物分離室との接続部における前記金属製異物の速度〔ｍ／ｓ〕を表す。
前記距離（Ｌ）とは、投入口１３と排出口１４との最短距離ということもできる。
前記式（１）を満たすことにより、投入管３から入った金属製異物の運動エネルギー〔（１／２）ｍｖ２〕よりも、投入管３から排出管４まで前記金属製異物を移動させる位置エネルギー（ｍｇＬｈ）の方が大きくなるため、異物分離室２内で前記金属製異物が異物分離室２内の内壁などに当たり、突発的に排出管４に向かって飛んでいっても、前記金属製異物は、排出管４がある高さまで届かない。 In the foreign matter separation chamber 2 shown in FIG. 1, the distance (L) between the connection portion between the discharge pipe 4 and the foreign matter separation chamber 2 and the connection portion between the input pipe 3 and the foreign matter separation chamber 2 is expressed by the following equation (1). It comes to meet.
m × g × L h > (1/2) × m × v 2 Formula (1)
However, in the above formula (1), L h denotes a gravity direction component [m] of the distance (L), m represents the mass [g] of the metallic foreign matters, g is the weight acceleration [ m / s 2 ], and v represents the velocity [m / s] of the metallic foreign matter at the connecting portion between the input pipe and the foreign matter separation chamber.
The distance (L) can also be referred to as the shortest distance between the inlet 13 and the outlet 14.
By satisfying the equation (1), the position of moving the metal foreign material from the input tube 3 to the discharge tube 4 rather than the kinetic energy [(1/2) mv 2 ] of the metal foreign material entered from the input tube 3 Since the energy (mgL h ) is larger, the metal foreign matter hits the inner wall of the foreign matter separation chamber 2 in the foreign matter separation chamber 2 and suddenly flies toward the discharge pipe 4, so that the metal The manufactured foreign matter does not reach the height at which the discharge pipe 4 is located.

図６に示す異物分離装置は、突出部を有さない以外は、図１に示す異物分離装置と同様の構成を有する異物分離装置の一例である。
図７に示す異物分離装置は、図１における、投入管３における投入管３と異物分離室２との接続部側の一端の中心部２３、及び前記一端と反対側の他端の中心部３３を結ぶ配管中心線４３と、重力方向と直交する方向とがなす角度（θ）が、０°である以外は、図１に示す異物分離装置と同様の構成を有する異物分離装置の一例である。 The foreign matter separating apparatus shown in FIG. 6 is an example of the foreign matter separating apparatus having the same configuration as the foreign matter separating apparatus shown in FIG.
The foreign matter separating apparatus shown in FIG. 7 includes a central portion 23 at one end on the connection portion side of the introducing tube 3 and the foreign matter separating chamber 2 in the introducing tube 3 and a central portion 33 at the other end opposite to the one end in FIG. 1 is an example of a foreign matter separating apparatus having the same configuration as the foreign matter separating apparatus shown in FIG. 1 except that the angle (θ) formed by the pipe center line 43 connecting the two and the direction perpendicular to the direction of gravity is 0 °. .

＜粉体＞
前記粉体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トナーを製造するための原料粉体などが挙げられる。
前記粉体は、例えば、結着樹脂と着色剤とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。 <Powder>
There is no restriction | limiting in particular as said powder, According to the objective, it can select suitably, For example, the raw material powder etc. for manufacturing a toner are mentioned.
The powder contains, for example, at least a binder resin and a colorant, and further contains other components as necessary.

−結着樹脂−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエステル樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン−（メタ）アクリル系共重合体樹脂、エポキシ樹脂、ＣＯＣ（環状オレフィン樹脂（例えば、ＴＯＰＡＳ−ＣＯＣ、Ｔｉｃｏｎａ社製））などが挙げられる。これらの中でも、スチレン−（メタ）アクリル系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 -Binder resin-
The binder resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include polyester resins, (meth) acrylic resins, styrene- (meth) acrylic copolymer resins, epoxy resins, COC (cyclic olefin resin (for example, TOPAS-COC, manufactured by Ticona)) and the like. Among these, styrene- (meth) acrylic copolymer resins and polyester resins are preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

−着色剤−
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色顔料、イエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料などが挙げられる。
前記黒色顔料は、例えば、ブラックトナーに用いられる。前記黒色顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、マグネタイト、ニグロシン染料、鉄黒などが挙げられる。
前記イエロー顔料は、例えば、イエロートナーに用いられる。前記イエロー顔料としては、例えば、シイ・アイ・ピグメントイエロー（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ）７４、９３、９７、１０９、１２８、１５１、１５４、１５５、１６６、１６８、１８０、１８５、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエローなどが挙げられる。
前記マゼンタ顔料は、例えば、マゼンタトナーに用いられる。前記マゼンタ顔料としては、例えば、キナクリドン系顔料、シイ・アイ・ピグメントレッド（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ）４８：２、５７：１、５８：２、５、３１、１４６、１４７、１５０、１７６、１８４、２６９等のモノアゾ顔料などが挙げられる。
前記シアン顔料は、例えば、シアントナーに用いられる。前記シアン顔料としては、例えば、Ｃｕ−フタロシアニン顔料、Ｚｎ−フタロシアニン顔料、Ａｌ−フタロシアニン顔料などが挙げられる。 -Colorant-
There is no restriction | limiting in particular as said colorant, According to the objective, it can select suitably, For example, a black pigment, a yellow pigment, a magenta pigment, a cyan pigment etc. are mentioned.
The black pigment is used for black toner, for example. Examples of the black pigment include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black, activated carbon, nonmagnetic ferrite, magnetite, nigrosine dye, and iron black.
The yellow pigment is used for yellow toner, for example. Examples of the yellow pigment include CI Pigment Yellow (CI Pigment Yellow) 74, 93, 97, 109, 128, 151, 154, 155, 166, 168, 180, 185, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow and the like can be mentioned.
The magenta pigment is used for magenta toner, for example. Examples of the magenta pigment include quinacridone pigments, CI Pigment Red 48: 2, 57: 1, 58: 2, 5, 31, 146, 147, 150, 176, And monoazo pigments such as 184 and 269.
The cyan pigment is used for cyan toner, for example. Examples of the cyan pigment include a Cu-phthalocyanine pigment, a Zn-phthalocyanine pigment, and an Al-phthalocyanine pigment.

前記粉体の重量平均粒子径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０μｍ〜５００μｍが好ましい。
前記重量平均粒子径は、例えば、レーザ回折式粒度分布測定装置（例えば、ＳＡＬＤ−３０００Ｊ、株式会社島津製作所製）により測定できる。 There is no restriction | limiting in particular as a weight average particle diameter of the said powder, Although it can select suitably according to the objective, 20 micrometers-500 micrometers are preferable.
The said weight average particle diameter can be measured with a laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus (for example, SALD-3000J, Shimadzu Corporation make), for example.

前記粉体は、前記異物分離装置により前記金属製異物と分離された後、例えば、粉砕されてより微細な粉体となる。
前記粉砕は、例えば、粉砕手段により行うことができる。前記粉砕手段としては、例えば、回転体を有する粉砕手段などが挙げられる。 The powder is separated from the metal foreign matter by the foreign matter separation device, and then, for example, is pulverized into a finer powder.
The pulverization can be performed by, for example, a pulverizing unit. Examples of the pulverizing means include a pulverizing means having a rotating body.

前記回転体を有する粉砕手段としては、例えば、回転体を有し、回転体と前記粉体との衝突、前記粉体同士の衝突、及び前記回転体と、前記回転体の外周面の外側に間隙を設けて配置された固定子との作用の少なくともいずれかにより前記粉体を粉砕する手段などが挙げられる。   The crushing means having the rotating body includes, for example, a rotating body, collision between the rotating body and the powder, collision between the powders, and the outer surface of the rotating body and the rotating body. Examples thereof include a means for pulverizing the powder by at least one of actions with a stator arranged with a gap.

前記回転体を有する粉砕手段としては、例えば、特開２００５−２１７６８号公報、特開平１１−３１９６０１号公報、特開２００４−３３００６２号公報、特開平１１−２７６９１６号公報、特開２００７−０４１４９６号公報に記載の回転体を有する粉砕手段などが挙げられる。   Examples of the pulverizing means having the rotating body include, for example, JP-A-2005-21768, JP-A-11-319601, JP-A-2004-330062, JP-A-11-276916, and JP-A-2007-041496. Examples thereof include a pulverizing means having a rotating body described in the publication.

前記回転体を有する粉砕手段としては、具体的には、例えば、ターボミル（例えば、フロイント・ターボ工業株式会社製）、ファインミル（例えば、日本コークス株式会社製）、クリプトロン（川崎重工業株式会社製）、ＡＣＭパルベライザー、ＡＰパルベライザー（ホソカワミクロン株式会社製）、アトマイザー（東京アトマイザー製造株式会社製）、トルネードミル（三庄インダストリー株式会社製）などが挙げられる。   Specific examples of the pulverizing means having the rotating body include, for example, a turbo mill (for example, manufactured by Freund Turbo Co., Ltd.), a fine mill (for example, manufactured by Nippon Coke Co., Ltd.), and a kryptron (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.). ), ACM pulverizer, AP pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), atomizer (manufactured by Tokyo Atomizer Manufacture Co., Ltd.), tornado mill (manufactured by Sanjo Industry Co., Ltd.), and the like.

次に、本発明の異物分離装置を用いたトナーの製造方法の一例について図を用いて説明する。図８は、トナー製造方法の一例の概略流れ図である。前記回転体を有する粉砕手段である機械式粉砕機１０１を用いたトナーの製造において、第１温調機１１５に供給（流入）された気体（例えば、空気）は一定温度まで冷却され、除湿機１１６に供給される。除湿機１１６へ供給された気体は、あらかじめ決められている露点温度まで除湿され、第２温調機１１７へ供給される。第２温調機１１７へ供給された気体はあらかじめ決められている機械式粉砕機入口エアー温度まで冷却される。供給口１０６から供給される前記粉体であるトナー原料粉体１０５は、調温及び調湿された気体とともに、前記異物分離装置である異物分離手段１０７に供給され、混入した金属製異物と分離される。金属製異物と分離されたトナー原料粉体１０５は、機械式粉砕機１０１に供給され、粉砕される。粉砕室１０４で処理された粉砕物１０８は、サイクロン１０９で捕集され、次工程で更に加工される。サイクロン１０９で捕集されないトナーはバグフィルター１１０で捕集され、再利用又は廃棄される。
図８において、１１１はブロワーである。ブロワー１１１から排気された気体は機械式粉砕機１０１の負荷にもよるが、その大半は第１温調機１１５の流入部へ供給される。この場合、気体を循環利用するため、特に調湿にかかるエネルギーを節約することができる。なお、図８において、１０２は回転体、１０３は固定子、１０４ａは粉砕機入口、１０４ｂは、粉砕機出口である。 Next, an example of a toner manufacturing method using the foreign matter separating apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a schematic flowchart of an example of a toner manufacturing method. In the production of toner using the mechanical pulverizer 101 that is a pulverizing means having the rotating body, the gas (for example, air) supplied (inflowed) to the first temperature controller 115 is cooled to a constant temperature, and the dehumidifier is removed. 116. The gas supplied to the dehumidifier 116 is dehumidified to a predetermined dew point temperature and supplied to the second temperature controller 117. The gas supplied to the second temperature controller 117 is cooled to a predetermined mechanical pulverizer inlet air temperature. The toner raw material powder 105, which is the powder supplied from the supply port 106, is supplied to the foreign matter separating means 107, which is the foreign matter separating device, together with the temperature-controlled and humidity-controlled gas, and separated from the mixed metallic foreign matter. Is done. The toner raw material powder 105 separated from the metal foreign matter is supplied to the mechanical pulverizer 101 and pulverized. The pulverized material 108 processed in the pulverization chamber 104 is collected by a cyclone 109 and further processed in the next step. The toner that is not collected by the cyclone 109 is collected by the bag filter 110 and reused or discarded.
In FIG. 8, 111 is a blower. Although the gas exhausted from the blower 111 depends on the load of the mechanical pulverizer 101, most of the gas is supplied to the inflow portion of the first temperature controller 115. In this case, since the gas is circulated and used, energy required for humidity control can be saved. In FIG. 8, 102 is a rotating body, 103 is a stator, 104a is a crusher inlet, and 104b is a crusher outlet.

ここで、回転体を有する粉砕手段の一例を図を用いて説明する。図９は、回転体を有する粉砕手段（粉砕機）の一例を示す概略断面である。図９に示す粉砕機１２０は、基台１２１の上に横置きに設置された円筒形状のケーシング１２２を有する。ケーシング１２２の中には、円筒形状の回転体（ロータ）１２３が横置き配置され、この回転体１２３の軸１２４はケーシング１２２と同軸に配置されて、その一端がモータ１２５の出力軸に連結されている。ケーシング１２２は、その一端（図９の左側端）に、粉体を搬送気体と共に機内に供給する供給口１２６を有し、右端（図９の右側端）には、図外の吸引送風機に連なる排出口１２７を有する。回転体１２３の回りには、ケーシング１２２と一体構造の固定子（ステータ）１２８を有し、固定子１２８と回転体１２３との間には間隙１２９が設けられている。回転体１２３及び固定子１２８には、その一方または両方に、チタンなどの耐摩耗性に優れた材料でライニング処理するのが好ましい。   Here, an example of pulverizing means having a rotating body will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of pulverizing means (pulverizer) having a rotating body. A pulverizer 120 shown in FIG. 9 has a cylindrical casing 122 installed horizontally on a base 121. A cylindrical rotating body (rotor) 123 is disposed horizontally in the casing 122, the shaft 124 of the rotating body 123 is disposed coaxially with the casing 122, and one end thereof is connected to the output shaft of the motor 125. ing. The casing 122 has a supply port 126 for supplying powder into the apparatus together with the carrier gas at one end (left side in FIG. 9), and is connected to a suction blower (not shown) at the right end (right side in FIG. 9). A discharge port 127 is provided. Around the rotating body 123, there is a stator (stator) 128 integrated with the casing 122, and a gap 129 is provided between the stator 128 and the rotating body 123. One or both of the rotating body 123 and the stator 128 is preferably subjected to a lining treatment with a material having excellent wear resistance such as titanium.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

（実施例１）
＜トナー製造＞
本発明の異物分離装置を用いてトナーの製造を行った。図８に示す装置構成により、トナーの製造を行った。 Example 1
<Toner production>
The toner was manufactured using the foreign matter separation device of the present invention. The toner was manufactured with the apparatus configuration shown in FIG.

−トナー原料粉体の製造−
下記配合の混合物を溶融混練して冷却した後、更に粗粉砕して、重量平均粒子径が４００μｍの粗粉砕物（トナー原料粉体）を得た。
〔配合〕
スチレン−アクリル共重合体 １００質量部
カーボンブラック １０質量部
ポリプロピレン ５質量部
サリチル酸亜鉛 ２質量部 -Manufacture of toner raw material powder-
A mixture having the following composition was melt-kneaded and cooled, and then coarsely pulverized to obtain a coarsely pulverized product (toner raw material powder) having a weight average particle diameter of 400 μm.
[Combination]
Styrene-acrylic copolymer 100 parts by mass Carbon black 10 parts by mass Polypropylene 5 parts by mass Zinc salicylate 2 parts by mass

−異物分離工程（異物分離方法）−
得られたトナー原料粉体を用い、図１０に示す異物分離装置を用いて異物分離工程を行った。評価のため、金属製異物として、直径１ｍｍのステンレス製ボールを用いた。これは、混練機において発生する金属製異物の平均的な大きさを想定したものである。
前記トナー原料粉体１００質量部に前記金属製異物０．１質量部（前記トナー原料粉体１０ｋｇ当たり前記金属製異物を約２，５００個）を混合したものを、送風機を用いて、前記トナー原料粉体としての供給量は１０ｋｇ／ｈで異物分離装置に搬送し、異物分離工程を行った。
用いた異物分離装置の装置構成、及び異物分離工程の各条件について以下に示す。 -Foreign matter separation process (foreign matter separation method)-
Using the obtained toner raw material powder, a foreign matter separation step was performed using a foreign matter separation apparatus shown in FIG. For evaluation, a stainless steel ball having a diameter of 1 mm was used as the metal foreign matter. This assumes an average size of metallic foreign matter generated in the kneader.
Using a blower, 100 parts by mass of the toner raw material powder mixed with 0.1 parts by mass of the metal foreign matter (approximately 2,500 metal foreign matters per 10 kg of the toner raw material powder) The supply amount as a raw material powder was 10 kg / h, and it was conveyed to the foreign material separation apparatus, and the foreign material separation process was performed.
The apparatus configuration of the used foreign matter separating apparatus and the conditions of the foreign matter separating step are shown below.

〔異物分離装置の装置構成〕
異物分離室２は、直径４７０ｍｍ×高さ６２７ｍｍの円筒形状である。
投入管３は、直径１６０ｍｍの円筒形状である。
排出管４は、長軸２１０ｍｍ、短軸１５０ｍｍの楕円形円筒形状である。
投入管３は、異物分離室２下方側面に接続されている。
排出管４は、異物分離室２上面に接続されている。
投入管３における投入管３と異物分離室２との接続部側の一端の中心部２３、及び前記一端と反対側の他端の中心部３３を結ぶ配管中心線４３と、重力方向と直交する方向とがなす角度（θ）は、６°である。
投入管３には、遮蔽部分５が形成されている。遮蔽部分５は、図２に示すような、投入管３の内面の重力方向と反対方向側から重力方向に向かって順次投入管３の内面を遮蔽する構造をしている。遮蔽部分５は、投入管３におけるトナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を２５％小さくしている。遮蔽部分５の厚みは３ｍｍとした。
異物分離室２は、排出管４と異物分離室２との接続部に、異物分離室２の内側に突出した突出部６を有する。突出部６の突出長さ（Ｌ６）は、２０ｍｍであり、異物分離室２の高さ６２７ｍｍの３％である。突出部６の厚みは２ｍｍとした。
排出管４と異物分離室２との接続部と、投入管３と異物分離室４との接続部との距離（Ｌ）は、前記式（１）を満たすようにした。 [Device configuration of the foreign matter separation device]
The foreign substance separation chamber 2 has a cylindrical shape with a diameter of 470 mm and a height of 627 mm.
The input tube 3 has a cylindrical shape with a diameter of 160 mm.
The discharge pipe 4 has an elliptical cylindrical shape with a major axis of 210 mm and a minor axis of 150 mm.
The input pipe 3 is connected to the lower side surface of the foreign substance separation chamber 2.
The discharge pipe 4 is connected to the upper surface of the foreign material separation chamber 2.
A pipe center line 43 that connects a center portion 23 at one end of the input tube 3 on the connection portion side between the input tube 3 and the foreign substance separation chamber 2 and a center portion 33 at the other end opposite to the one end is orthogonal to the direction of gravity. The angle (θ) formed by the direction is 6 °.
A shielding portion 5 is formed on the input pipe 3. As shown in FIG. 2, the shielding portion 5 has a structure that shields the inner surface of the input tube 3 sequentially from the direction opposite to the direction of gravity of the inner surface of the input tube 3 in the direction of gravity. The shielding part 5 has a cross-sectional area in the direction perpendicular to the conveying direction of the toner raw material powder in the charging tube 3 reduced by 25%. The thickness of the shielding part 5 was 3 mm.
The foreign matter separation chamber 2 has a protruding portion 6 that protrudes inside the foreign matter separation chamber 2 at a connection portion between the discharge pipe 4 and the foreign matter separation chamber 2. The protrusion length (L 6 ) of the protrusion 6 is 20 mm, which is 3% of the height 627 mm of the foreign substance separation chamber 2. The thickness of the protrusion 6 was 2 mm.
The distance (L) between the connection portion between the discharge pipe 4 and the foreign matter separation chamber 2 and the connection portion between the input pipe 3 and the foreign matter separation chamber 4 was set to satisfy the above formula (1).

投入管３における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度（Ｖｉｎ）を２５．０ｍ／ｓとした。
異物分離室２における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度（Ｖｏｕｔ）を２．５ｍ／ｓとした。 The velocity (Vin) of the carrier gas of the toner raw material powder in the charging tube 3 was 25.0 m / s.
The carrier gas velocity (Vout) of the toner raw material powder in the foreign matter separation chamber 2 was 2.5 m / s.

−粉砕工程−
異物分離工程に続いて、粉砕工程を行った。
図９に示す粉砕機（機械式粉砕機）を用いて粉砕を行った。回転体１２３と固定子１２８との間隙１２９は、１ｍｍとした。回転体１２３の周速は、９４．２ｍ／ｓ（３，０００ｒｐｍ）とした。粉砕機への前記トナー原料粉体の供給量は、１０ｋｇ／ｈとした。 -Crushing process-
The crushing process was performed following the foreign material separation process.
The pulverization was performed using a pulverizer (mechanical pulverizer) shown in FIG. The gap 129 between the rotating body 123 and the stator 128 was 1 mm. The peripheral speed of the rotating body 123 was 94.2 m / s (3,000 rpm). The supply amount of the toner raw material powder to the pulverizer was 10 kg / h.

粉砕機による粉砕後の粉砕物は、サイクロンにより微粉末を除去し、更に外添剤を添加してトナーを得た。
得られたトナーの体積平均粒子径は、９．５μｍであった。 From the pulverized product after pulverization by a pulverizer, fine powder was removed by a cyclone, and an external additive was further added to obtain a toner.
The obtained toner had a volume average particle diameter of 9.5 μm.

〔評価〕
以下の評価を行った。結果を表１−１に示す。 [Evaluation]
The following evaluation was performed. The results are shown in Table 1-1.

＜異物分離率＞
トナー製造を１時間行った後、異物分離室に残った金属製異物の質量を測定し、異物分離工程におけるトナー原料粉体からの異物分離率（％）を下記計算式から求めた。
異物分離率（％）＝１００×Ｍ１／Ｍ０
Ｍ０：評価中に異物分離室に入った金属製異物の質量
Ｍ１：評価後に異物分離室に残った金属製異物の質量 <Foreign matter separation rate>
After the toner was produced for 1 hour, the mass of the metal foreign matter remaining in the foreign matter separation chamber was measured, and the foreign matter separation rate (%) from the toner raw material powder in the foreign matter separation step was determined from the following formula.
Foreign matter separation rate (%) = 100 × M1 / M0
M0: Mass of metallic foreign matter that entered the foreign matter separation chamber during evaluation M1: Mass of metallic foreign matter that remained in the foreign matter separation chamber after evaluation

＜トナー帯電量＞
トナー及びキャリアをトナー濃度７質量％の現像剤として温度４０℃で湿度７０％の環境下に２時間放置した。続いて、前記現像剤を金属ゲージに入れ、回転数２８５ｒｐｍの攪拌装置で所定時間攪拌混合した６ｇの初期剤から、１ｇの現像剤を計量した。計量した１ｇの現像剤を、東芝ケミカル株式会社製のブローオフ帯電量測定器を用いてトナーの帯電量を測定した。 <Toner charge amount>
The toner and carrier were left as a developer having a toner concentration of 7% by weight in an environment of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 70% for 2 hours. Subsequently, the developer was put in a metal gauge, and 1 g of the developer was weighed from 6 g of the initial agent that was stirred and mixed for a predetermined time with a stirring device having a rotation speed of 285 rpm. The measured charge amount of 1 g of developer was measured using a blow-off charge amount measuring device manufactured by Toshiba Chemical Corporation.

＜感光体の損傷＞
得られたトナーについて、株式会社リコー製のＡｆｉｃｉｏ ＭＰ３０１ ＳＰＦを用いて、画像面積率８％のチャートを用いて１万枚画像形成を行い、画像形成後の感光体の状態を観察し、以下の評価基準で評価した。
〔評価基準〕
○：感光体にキズの発生無し
×：感光体にキズの発生有り（１箇所〜４箇所）
××：感光体にキズの発生有り（５箇所以上） <Damage to photoconductor>
About the obtained toner, 10,000 sheets of images were formed using an Afio MP301 SPF manufactured by Ricoh Co., Ltd. using a chart with an image area ratio of 8%, and the state of the photoreceptor after image formation was observed. Evaluation was based on the evaluation criteria.
〔Evaluation criteria〕
○: No scratch on the photoreceptor ×: Scratch on the photoreceptor (1-4 locations)
XX: Scratches are generated on the photoconductor (5 or more locations)

（実施例２）
実施例１において、トナー原料粉体の供給量を表１−１に記載の条件に変更した以外は、実施例１と同様にしてトナー製造を行い、評価を行った。結果を表１−１に示す。 (Example 2)
In Example 1, toner was manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the supply amount of the toner raw material powder was changed to the conditions described in Table 1-1. The results are shown in Table 1-1.

（比較例１）
実施例１において、異物分離装置を用いず、異物分離工程を行わなかった以外は、実施例１と同様にしてトナー製造を行い、評価を行った。結果を表１−２に示す。 (Comparative Example 1)
In Example 1, a toner was manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the foreign matter separation apparatus was not used and the foreign matter separation step was not performed. The results are shown in Table 1-2.

（比較例２）
比較例１において、トナー原料粉体の供給量を表１−２に記載の条件に変更した以外は、比較例１と同様にしてトナー製造を行い、評価を行った。結果を表１−２に示す。 (Comparative Example 2)
In Comparative Example 1, toner was manufactured and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the supply amount of the toner raw material powder was changed to the conditions described in Table 1-2. The results are shown in Table 1-2.

（実施例３〜１６、及び比較例３）
実施例１において、異物分離装置における各種条件を表１−３、及び表１−４に記載の条件に変えた以外は、実施例１と同様にしてトナー製造を行い、評価を行った。結果を表１−３、及び表１−４に示す。 (Examples 3 to 16 and Comparative Example 3)
In Example 1, toner was manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the various conditions in the foreign matter separation apparatus were changed to the conditions described in Tables 1-3 and 1-4. The results are shown in Table 1-3 and Table 1-4.

表１−３、及び表１−４において、「重力方向と直交する方向とがなす角度θ」とは、「投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部、及び前記一端と反対側の他端の中心部を結ぶ配管中心線と、重力方向と直交する方向とがなす角度」を表す。「遮蔽部分面積率」とは、トナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面における投入管の面積に対する遮蔽部分の面積（％）を表す。 In Tables 1-3 and 1-4, “the angle θ formed by the direction orthogonal to the direction of gravity” means “the central part of one end on the connection part side between the input pipe and the foreign substance separation chamber, and the one end. "An angle formed by a pipe center line connecting the center of the other end on the opposite side and a direction perpendicular to the direction of gravity". The “shielding portion area ratio” represents the area (%) of the shielding portion with respect to the area of the charging tube in the cross section in the direction orthogonal to the conveying direction of the toner raw material powder.

トナーの製造の際に異物分離装置を設けない比較例１〜２では、金属製異物がトナーに混入したことによると考えられる感光体の損傷が見られた。
また、比較例１〜２では、粉砕機の損傷、及び停止が起こった。
一方、異物分離装置を設けた実施例１〜１６では、金属製異物による感光体の損傷は見られなかった。
投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部、及び前記一端と反対側の他端の中心部を結ぶ配管中心線と、重力方向と直交する方向とがなす角度が０°超５０°以下であることにより、異物分離率は、９８％以上となり、優れていた（例えば、実施例１、４〜９）。更に、前記角度が、３°〜３０°であることにより、異物分離率は、１００％となった（例えば、実施例１、５〜７）。
トナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面における投入管の面積に対する遮蔽部分の面積（遮蔽部分面積率）が０％超６０％以下であることにより、異物分離率は、９８％以上となり、優れていた（例えば、実施例１、１０〜１６）。更に、前記遮蔽部分面積率が、２０％〜３０％であることにより、異物分離率は、１００％となった（例えば、実施例１、１２〜１３）。
実施例１〜１６においては、粉砕機の損傷、及び停止は生じなかった。
トナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面における投入管の面積に対する遮蔽部分の面積（遮蔽部分面積率）が０％、即ち前記遮蔽部分を設けない比較例３では、異物分離率は低下し８０％となった。 In Comparative Examples 1 and 2 in which no foreign matter separating device was provided during the production of the toner, damage to the photoreceptor, which was considered to be caused by metal foreign matter mixed in the toner, was observed.
Moreover, in Comparative Examples 1-2, the crusher was damaged and stopped.
On the other hand, in Examples 1 to 16 provided with the foreign matter separation device, the photoreceptor was not damaged by the metallic foreign matter.
The angle formed by the pipe center line connecting the center of one end on the connection part side of the input pipe and the foreign substance separation chamber and the center of the other end opposite to the one end and the direction perpendicular to the direction of gravity exceeds 0 ° By being 50 ° or less, the foreign matter separation rate was 98% or more, which was excellent (for example, Examples 1 and 4 to 9). Furthermore, when the angle was 3 ° to 30 °, the foreign matter separation rate was 100% (for example, Examples 1 and 5 to 7).
Since the area of the shielding part (shielding area ratio) with respect to the area of the feeding tube in the cross section perpendicular to the conveying direction of the toner raw material powder is more than 0% and 60% or less, the foreign matter separation rate becomes 98% or more. (Examples 1 to 10 to 16). Furthermore, the foreign matter separation rate became 100% because the shielding part area ratio was 20% to 30% (for example, Examples 1 and 12 to 13).
In Examples 1 to 16, damage to the grinder and stoppage did not occur.
In the cross section perpendicular to the conveying direction of the toner raw material powder, the area of the shielding part (shielding part area ratio) with respect to the area of the feeding tube is 0%, that is, the foreign matter separation rate is reduced in Comparative Example 3 where the shielding part is not provided. It became 80%.

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 粉体中に含まれる金属製異物を、重力を利用して前記粉体から分離する異物分離室と、前記異物分離室に接続され、前記粉体を前記異物分離室に供給する投入管と、前記異物分離室に接続され、前記粉体を前記異物分離室から排出する排出管とを有し、
前記異物分離室において、前記排出管と前記異物分離室との接続部が、前記投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されており、
前記投入管が、前記投入管の内面の重力方向と反対方向側に、前記投入管における前記粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を部分的に小さくする遮蔽部分を有することを特徴とする異物分離装置である。
＜２＞ 投入管における前記投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部が、前記一端と反対側の他端の中心部よりも、重力方向側にある前記＜１＞に記載の異物分離装置である。
＜３＞ 投入管における前記投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部、及び前記一端と反対側の他端の中心部を結ぶ配管中心線と、重力方向と直交する方向とがなす角度が、０°超３０°以下である前記＜２＞に記載の異物分離装置である。
＜４＞ 遮蔽部分が、投入管における粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を２０％〜３０％小さくする前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の異物分離装置である。
＜５＞ 排出管が、異物分離室の重力方向と反対方向側の面に接続されている前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の異物分離装置である。
＜６＞ 異物分離室が、排出管と前記異物分離室との接続部に、前記異物分離室の内側に突出した突出部を有する前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の異物分離装置である。
＜７＞ 排出管と異物分離室との接続部と、投入管と前記異物分離室との接続部との距離（Ｌ）が、下記式（１）を満たす前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の異物分離装置である。
ｍ×ｇ×Ｌｈ＞（１／２）×ｍ×ｖ２ ・・・式（１）
ただし、上記式（１）中、Ｌｈは、前記距離（Ｌ）の重力方向の成分〔ｍ〕を表し、ｍは、金属製異物の質量〔ｇ〕を表し、ｇは、重量加速度〔ｍ／ｓ２〕を表し、ｖは、前記投入管と前記異物分離室との接続部における前記金属製異物の速度〔ｍ／ｓ〕を表す。
＜８＞ 前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の異物分離装置の異物分離室において、重力を利用して粉体中に含まれる金属製異物を前記粉体から分離する工程を含むことを特徴とする異物分離方法である。 Aspects of the present invention are as follows, for example.
<1> A foreign matter separation chamber that separates metallic foreign matters contained in the powder from the powder using gravity, and an input that is connected to the foreign matter separation chamber and supplies the powder to the foreign matter separation chamber A pipe, and a discharge pipe connected to the foreign matter separation chamber and discharging the powder from the foreign matter separation chamber,
In the foreign matter separation chamber, the connection portion between the discharge pipe and the foreign matter separation chamber is disposed on the opposite side to the direction of gravity than the connection portion between the input tube and the foreign matter separation chamber,
The charging pipe has a shielding portion for partially reducing a cross-sectional area of the charging pipe in a direction orthogonal to the powder conveyance direction on the side opposite to the direction of gravity of the inner surface of the charging pipe. This is a foreign matter separating device.
<2> In the above <1>, the center portion of one end of the input tube on the connection portion side between the input tube and the foreign substance separation chamber is closer to the gravitational direction than the center portion of the other end opposite to the one end. Is a foreign matter separating apparatus.
<3> A pipe center line that connects a central portion of one end of the input tube on the connection portion side between the input tube and the foreign substance separation chamber, and a central portion of the other end opposite to the one end, and a direction orthogonal to the direction of gravity. Is the foreign matter separating apparatus according to <2>, wherein an angle formed by is more than 0 ° and not more than 30 °.
<4> The foreign matter separating apparatus according to any one of <1> to <3>, wherein the shielding portion reduces a cross-sectional area in a direction orthogonal to the powder conveyance direction in the charging pipe by 20% to 30%. .
<5> The foreign matter separation device according to any one of <1> to <4>, wherein the discharge pipe is connected to a surface of the foreign matter separation chamber on the side opposite to the direction of gravity.
<6> The foreign matter separation according to any one of <1> to <5>, wherein the foreign matter separation chamber has a protruding portion that protrudes inside the foreign matter separation chamber at a connection portion between the discharge pipe and the foreign matter separation chamber. Device.
<7> A distance (L) between a connection portion between the discharge pipe and the foreign matter separation chamber and a connection portion between the input pipe and the foreign matter separation chamber satisfies the following formula (1): <1> to <6> The foreign matter separating apparatus according to any one of the above.
m × g × L h > (1/2) × m × v 2 Formula (1)
However, in the above formula (1), L h denotes a gravity direction component [m] of the distance (L), m represents the mass of the metallic foreign substance [g], g is the weight acceleration [m / S 2 ], and v represents the velocity [m / s] of the metallic foreign matter at the connecting portion between the input pipe and the foreign matter separation chamber.
<8> In the foreign matter separation chamber of the foreign matter separation device according to any one of <1> to <7>, including a step of separating metallic foreign matter contained in the powder from the powder using gravity. This is a foreign matter separation method.

１ 異物分離装置
２ 異物分離室
３ 投入管
４ 排出管
５ 遮蔽部分
２３ 中心部
３３ 中心部
４３ 配管中心線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Foreign material separation apparatus 2 Foreign material separation chamber 3 Input pipe 4 Discharge pipe 5 Shielding part 23 Center part 33 Center part 43 Piping center line

特開２００９−１３１９６５号公報JP 2009-131965 A 特開平１０−２４９１２０号公報JP-A-10-249120 特開平９−２７６６３４号公報JP-A-9-276634 特開平６−５５０２２号公報JP-A-6-55022 特開２００５−９５８２７号公報JP 2005-95827 A 特開２０１１−１０４５８２号公報JP 2011-104582 A

Claims (8)

トナー原料粉体中に含まれる金属製異物を、重力を利用して前記トナー原料粉体から分離する異物分離室と、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室に供給する投入管と、前記異物分離室に接続され、前記トナー原料粉体を前記異物分離室から排出する排出管とを有し、
前記異物分離室において、前記排出管と前記異物分離室との接続部が、前記投入管と前記異物分離室との接続部よりも、重力方向と反対方向側に配置されており、
前記投入管が、前記投入管の内面の重力方向と反対方向側に、前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送方向と直交する方向の断面の面積を２０％〜３０％の部分的に小さくする遮蔽部分を有する異物分離装置であって、
前記異物分離装置において、前記トナー原料粉体は搬送気体により搬送されることを特徴とする異物分離装置。 The metallic foreign matters contained in the toner material powder in a foreign matter separating chamber for separating from the toner material powder by using gravity, connected to the foreign substance separating compartment, the toner raw material powder into the foreign matter separating chamber A supply pipe, and a discharge pipe connected to the foreign matter separation chamber for discharging the toner raw material powder from the foreign matter separation chamber;
In the foreign matter separation chamber, the connection portion between the discharge pipe and the foreign matter separation chamber is disposed on the opposite side to the direction of gravity than the connection portion between the input tube and the foreign matter separation chamber,
The charging pipe has a partially reduced area of 20% to 30% in the cross section in the direction perpendicular to the conveying direction of the toner raw material powder in the charging pipe on the side opposite to the direction of gravity of the inner surface of the charging pipe. A foreign matter separating apparatus having a shielding portion to perform,
In the foreign matter separating apparatus, the toner raw material powder is carried by a carrier gas . 投入管における前記投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部が、前記一端と反対側の他端の中心部よりも、重力方向側にある請求項１に記載の異物分離装置。   2. The foreign matter separating apparatus according to claim 1, wherein a center portion of one end of the throwing tube on the connection portion side between the throwing tube and the foreign matter separation chamber is located on the gravity direction side with respect to a central portion of the other end opposite to the one end. . 投入管における前記投入管と異物分離室との接続部側の一端の中心部、及び前記一端と反対側の他端の中心部を結ぶ配管中心線と、重力方向と直交する方向とがなす角度が、０°超３０°以下である請求項２に記載の異物分離装置。   An angle formed by a pipe center line connecting a central portion of one end of the input tube on the connection portion side between the input tube and the foreign substance separation chamber and a central portion of the other end opposite to the one end and a direction perpendicular to the direction of gravity. The foreign matter separating apparatus according to claim 2, wherein is more than 0 ° and not more than 30 °. 排出管が、異物分離室の重力方向と反対方向側の面に接続されている請求項１から３のいずれかに記載の異物分離装置。The foreign matter separation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge pipe is connected to a surface of the foreign matter separation chamber opposite to the direction of gravity. 異物分離室が、排出管と前記異物分離室との接続部に、前記異物分離室の内側に突出した突出部を有する請求項１から４のいずれかに記載の異物分離装置。The foreign matter separation device according to any one of claims 1 to 4, wherein the foreign matter separation chamber has a protruding portion that protrudes inside the foreign matter separation chamber at a connection portion between the discharge pipe and the foreign matter separation chamber. 排出管と異物分離室との接続部と、投入管と前記異物分離室との接続部との距離（Ｌ）が、下記式（１）を満たす請求項１から５のいずれかに記載の異物分離装置。The foreign matter according to any one of claims 1 to 5, wherein a distance (L) between a connection portion between the discharge pipe and the foreign matter separation chamber and a connection portion between the input pipe and the foreign matter separation chamber satisfies the following formula (1). Separation device.
ｍ×ｇ×Ｌm × g × L ｈh ＞（１／２）×ｍ×ｖ> (1/2) × m × v ２2 ・・・式（１）    ... Formula (1)
ただし、上記式（１）中、ＬHowever, in the above formula (1), L ｈh は、前記距離（Ｌ）の重力方向の成分〔ｍ〕を表し、ｍは、金属製異物の質量〔ｇ〕を表し、ｇは、重量加速度〔ｍ／ｓRepresents the component [m] in the gravity direction of the distance (L), m represents the mass [g] of the metal foreign object, and g represents the weight acceleration [m / s ２2 〕を表し、ｖは、前記投入管と前記異物分離室との接続部における前記金属製異物の速度〔ｍ／ｓ〕を表す。V represents the speed [m / s] of the metallic foreign matter at the connecting portion between the input pipe and the foreign matter separation chamber. 前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度が、１６．０ｍ／ｓ〜３１．０ｍ／ｓであり、前記投入管における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度（Ｖｉｎ）と、前記異物分離室における前記トナー原料粉体の搬送気体の速度（Ｖｏｕｔ）とが、Ｖｉｎ≧８×Ｖｏｕの式で表される関係を満たす請求項１から６のいずれかに記載の異物分離装置。The speed of the carrier gas for the toner raw material powder in the charging pipe is 16.0 m / s to 31.0 m / s, and the speed of the carrier gas for the toner raw material powder in the charging pipe (Vin) 7. The foreign matter separating apparatus according to claim 1, wherein a velocity (Vout) of a carrier gas of the toner raw material powder in the foreign matter separating chamber satisfies a relationship represented by an expression of Vin ≧ 8 × Vou. 請求項１から７のいずれかに記載の異物分離装置の異物分離室において、重力を利用して粉体中に含まれる金属製異物を前記粉体から分離する工程を含むことを特徴とする異物分離方法。   8. The foreign matter separation chamber of the foreign matter separation device according to claim 1, further comprising a step of separating metal foreign matter contained in the powder from the powder using gravity. Separation method.
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